100% erneuerbare Stromversorgung bis 2050: klimaverträglich, sicher, bezahlbar Prof. Dr. Olav Hohmeyer Sachverständigenrat für Umweltfragen (SRU) Präsentation der Stellungnahme des SRU Berlin, 26. Mai 2010
Überblick über den Vortrag Die Szenarien des SRU Das Potential für eine erneuerbare Stromversorgung Struktur einer 100% erneuerbaren Stromversorgung 2050 Versorgungssicherheit und die Kooperation mit Norwegen Kosten des Systems 2050 Der Weg von 2010 nach 2050 Konventionelle und erneuerbare Energien: die Entwicklung der Kosten im Vergleich Schlussfolgerungen 2
100% erneuerbare Stromversorgung Acht Szenarien des SRU Nachfrage DE 2050: 500 TWh/a Nachfrage DE 2050: 700 TWh/a Selbstversorgung Deutschland Szenario 1.a DE-100 % SV-500 Szenario 1.b DE-100 % SV-700 Netto-Selbstversorgung Austausch mit DK/NO Szenario 2.1.a DE-NO/DK-100 % SV-500 Szenario 2.1.b DE-NO/DK-100 % SV-700 Maximal 15% Nettoimport aus DK/NO Szenario 2.2.a DE-NO/DK-85 % SV-500 Szenario 2.2.b DE-NO/DK-85 % SV-700 Maximal 15 % Nettoimport aus EUNA Szenario 3.a DE-EUNA-85 % SV-500 Szenario 3.b DE-EUNA-85 % SV-700 3
Das Modell REMix-Europe des DLR REMix-Europe (Renewable Energy Mix for Sustainable Electricity Supply in Europe) Inventar der EE- Ressourcen GIS, C Strombedarf GIS, C Lineares Optimierungsmodell GAMS (General Algebraic Modeling System) Source: Krewitt 2009 4
Die analysierte Region Europa-Nordafrika 5
Das Potenzial der regenerativen Elektrizitätsversorgung in EU-NA (TWh/a) Potential Nachfrage 2050 (5%) des Potentials 6
100% erneuerbare Stromversorgung ist in verschiedenen Varianten möglich Elektrizitätserzeugung in Deutschland und Importe (2050) 900 Nachfrage 700 TWh/a 800 Nachfrage 509 TWh/a TWh/a 700 600 500 400 300 200 100 Importierte Elektrizität Überprodukion Druckluftspeicher Pumpspeicher Speicherwasser Laufwasser Biogas KWK Biomasse KWK Biomasse Geo KWK Geothermie Wind Off Wind On Photovoltaik 0 1.a: DE-100% SV-500 2.1.a: DE- NO/DK-100% SV-500 2.2.a: DE- NO/DK-85% SV-500 3.a: DE- EUNA-85% SV-700 Szenario 1.b: DE-100% SV-700 2.1.b: DE- NO/DK-100% SV700 2.2.b: DE- NO/DK-85% SV-700 7
Versorgungssicherheit wird in jeder Stunde des Jahres gewährleistet (2.1.a) Eine Verbund mit Norwegen bringt die notwendige Speicherleistung! 8
Einfluss auf die norwegischen Speicherstände (Vergleich zu 2008) Füllstand der norwegischen Speicherwasserkapazität mit Ein- und Ausspeicherung aus Szenario 2.1 für 2050 Max. Füllstand 84 TWh Min. Füllstand 0 TWh Energiemenge [TWh] 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 30 25 20 15 10 5 0 Szenario 2.1.b 700 TWh/a Szenario 2.1.a 500 TWh/a Norwegen 2008 1990-2008 max. 1990-2008 min. 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51 Zeit [Woche] NO real 2008 Minimaler Speicherfüllstand 1990-2007 Maximaler Speicherfüllstand 1990-2008 Szenario 2.1a Szenario 2.1b 9
Ein typisches norwegisches Wasserkraftwerk (Sira-Kvina mit1760 MW) 5,6 TWh Speicher Ausbaumöglichkeit allein dieses Systems auf über 10 GW Pumpspeicherleistung 10
Die notwendigen Leitungskapazitäten (Szenario 2.1.a) Maximale Übertragungskapazität in GW DE-DK-NO 2050 (Szenario 2.1a) NO 46 GW DK 42 GW DE 11
Die Kosten können auf unter 7 Cent pro kwh gesenkt werden Zusammensetzung der Stromgestehungskosten pro kwh für Deutschland (2050) 12,00 10,00 7,0 ct/kwh ct/kwh 8,00 6,00 4,00 2,00 Importierte Elektrizität Druckluftspeicher Pumpspeicher Speicherwasser Laufwasser Biogas KWK Biomasse KWK Biomasse Geo KWK Geothermie Wind Off Wind On Photovoltaik 0,00 1.a: DE-100% SV-500 2.1.a: DE- NO/DK-100% SV-500 2.2.a: DE- NO/DK-85% SV-500 3.a: DE- EUNA-85% SV-500 Szenario 1.b: DE-100% SV-700 2.1.b: DE- NO/DK-100% SV700 2.2.b: DE- NO/DK-85% SV-700 12
Laufzeitverlängerung und neue Kohlekraftwerke sind nicht nötig (2.1a) Entwicklung der Bruttostromerzeugung 2005 bis 2050 konventionelle Erzeugung und regenerative Energiequellen (für 509 TWh/a in 2050) 800 700 Meseberg 2020: ca.520 TWh/a 600 500 TWh/a 400 300 200 100 0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Jahr KernE BK SK EG Sonstige konventionelle Energieträger Wasserkraft gesamt Wind Onshore Wind Offshore Biomasse gesamt PV Geothermie Zubau Erdgas Zubau Steinkohle Zubau Braunkohle 13
Bereits 2030 ist ein regenerative Vollversorgung möglich (Basis Szenario 2.1.a) Entwicklung der installierten Kapazität regenerativer Energiequellen 2005 bis 2050 für eine Bruttostromerzeugung von 509 TWh/a in 2050 180,0 160,0 Langsamer Ausbau ab 2024 nur aus Rücksicht auf Restlaufzeiten konventioneller Kraftwerke 140,0 120,0 100,0 GW 80,0 60,0 40,0 20,0 0,0 2005 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Jahr Wasserkraft gesamt Wind Onshore Wind Offshore Biomasse gesamt PV Geothermie 14
Langfristig ist die erneuerbare Stromversorgung günstiger (2.1.a) Entwicklung der s pezifis c hen S tromg es tehung s kos ten (S zenario 2.1a) 20 K onventionelle Energieträger (L eits tudie 2008, Szenario A) Anteil Speicher & Transport K onventionelle Energieträger( L eits tudie 2008 Szenario B) HVDC innerhalb Deuts chlands Konventionelle Erzeugung, starker Preisanstieg 15 Erneruerbare Energien (inkl. S peicher, nationalem und internationalem HVDC Transport) Erneuerbare mit Speichern und Leitungsausbau cent/kwh 10 5 Konventionelle Erzeugung, moderater Preisanstieg 0 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Jahr 15
Vorübergehende Klimaschutzkosten von maximal 2,7-3,7 c/kwh 8 Veränderung der durchschnittlichen Stromgestehungskosten gegenüber konventioneller Erzeugung (S z enario 2.1a einschließlich Speichern, nationalem und internationalem Netzausbau) 6 4 Moderater Preisanstieg für konventionelle Erzeugung (max. 3,7 c/kwh) Starker Preisanstieg konv. Erzeugung (max. 2,7 c/kwh) 2 cent/kwh 0 2 4 6 8 2010 2015 2020 2025 2030 2035 2040 2045 2050 Jahr Änderung der durchschnittlichen Stromgestehungskosten (Szenario 2.1.a, Kosten A) Änderung der durchs chnittlichen S tromges tehungs kos ten (S zenario 2.1.a, Kosten B) 16
Schlussfolgerungen 100% Erneuerbare: der beste Weg zum Klimaschutz Die Weichen müssen heute gestellt werden. Herausforderungen für die Politik Klare politische Zielsetzung Ausbau der erneuerbaren Kapazitäten Auslaufen der konventionellen Stromerzeugung Ausbau der Netze (national und international) Entwicklung und Ausbau von Speichern Laufzeitverlängerungen für Kernkraftwerke und neue Kohlekraftwerke sind überflüssig und kontraproduktiv! 17
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 18